溫控閥的作用是控制機頭排氣溫度，其工作原理為，溫控閥芯根據熱脹冷縮的原理，通過伸出、收縮來調節閥體和殼體之間形成的油道，從而控制進入油冷卻器潤滑油的比例，以此保證轉子溫度在設定區間。

機頭排氣溫度過低時，水分會在油氣桶內析出，造成潤滑油乳化。冷機啟動時溫控閥迫使潤滑油不經過油冷卻器直接進入機頭。當油溫上升到一定值時，溫控閥完全打開通油冷卻器的通道，此時潤滑油全部經過油冷卻器冷卻后在噴入機頭。

由于進入溫控閥的潤滑油未經過濾，溫控閥內部通道較復雜，易于引起污物淤積，，長期使用后溫控閥故障率較高，常引發機器高溫保護。此外溫控閥完全打開通油冷卻器的通道后，無法完全切斷熱油直接進入機頭的通道，進入機頭的潤滑油溫度始終高于油冷卻器出口溫度，造成冷卻效率低。所以一些廠家的機型不設溫控閥，通過控制風扇電機的啟停來控制油溫，當機頭排氣溫度上升到90℃時，風扇開始運轉，如果溫度低于70℃，風扇停止運轉，把溫度保持在一定范圍內。

通過檢查與溫控閥連接的四根油管，可以判斷溫控閥的工作是否正常。四根油管分別為：油分桶至溫控閥，溫控閥至油過濾器；正常溫度分別為：高，高，低，略高。